最新刊期
2014 年 第 19 卷 第 6 期
- 摘要：虹膜图像质量评价是虹膜识别系统中重要的模块，通过评价低质量虹膜样本的综合质量来提升虹膜识别的性能。虹膜图像质量评价在图像获取、人机交互系统、识别性能预测以及自适应虹膜识别算法设计等各模块中具有重要作用。近年来，随着虹膜识别系统不断发展，虹膜图像质量评价得到了广泛研究。 为了使该领域的研究人员充分了解当前虹膜图像质量评价算法，本文对已有的方法进行了综述。 总结了虹膜图像质量评价算法的发展历程、技术思路和主要方法，展望了虹膜图像质量评价算法以及以质量为导向的虹膜识别技术的发展。 随着大数据时代的到来，大规模人群的虹膜识别将会成为热点。虹膜图像质量评价的研究对提升虹膜识别系统的处理能力具有重要意义。关键词：低图像质量虹膜识别;虹膜图像质量评价;质量测度评价;多测度融合;频谱分析4053|328|0更新时间：2024-05-07
综述
- 摘要：随着数字获取技术的发展，数字媒体文档的获取越来越方便，并已成为人们现代生活中不可缺少的组成部分。功能强大的视频编辑软件为视频复制粘贴提供了方便，因此视频伪造检测具有重大现实需求。利用传统的图像伪造检测算法逐帧对视频进行伪造检测计算量大、耗时冗长，且不能保证检测结果的时空一致性。 提出了一种基于稠密SIFT（scale invariant feature transform）流的帧内复制粘贴视频伪造盲检测算法。所提算法自适应地在内容最小变化帧位置把视频划分为多个视频段，提取每个视频段的关键帧；在关键帧利用匹配SIFT关键点定位初始疑似复制粘贴伪造区域，通过SIFT关键点和均值漂移分割区域的位置依赖关系细化疑似伪造区域；采用稠密SIFT流把关键帧检测结果过渡至非关键帧，最终实现视频的复制粘贴伪造盲检测。 实验结果表明，所提算法的检测效率比传统算法快了一个数量级，检测平均准确率比传统算法提高了约20%。 所提视频伪造盲检测方法能够高效地检测出帧内复制粘贴的视频伪造区域。关键词：帧内复制粘贴;关键帧;稠密SIFT流;视频伪造4387|436|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出一个算法，使计算机能够自动修复破损区域较大且结构信息较复杂的图像。 通过模仿手工修复破损区域较大且结构信息较复杂的图像的方法，按以下2个步骤来修复图像：1）破损区域的划分，首先，对各断裂边界线进行匹配配对，然后，将已配对的各断裂边界线进行直接连接，从而在破损区域内形成各个待修复块；2）各块的修复，首先，采用Bertalmio，Sapiro，Caselles，Ballester（BSCB）算法中的传输方程和扩散方程将已选邻域信息迭代传输和扩散到各块破损区域，以修复完优先级最大的各个块，然后，判断是否有次优先级的待修复块，若有，则采用边界线删除算法删除部分冗余边界线，接着按相同方法修复次优先级的待修复块，若无，则修复完成。 基于以上图像修复步骤，提出了破损区域分块划分的图像修复算法。将该算法和其他3个算法用于修复破损区域较大且结构信息较复杂的图像，其结果显示，该算法所修复图像的峰值信噪比（PSNR）值平均提高1.49 dB，同时，所修复图像具有较好的视觉效果。 和其他3个算法相比，本文破损区域分块划分的图像修复算法更适合于修复破损区域较大且结构信息较复杂的图像。关键词：图像修复;手工修复;边界线;BSCB算法;结构信息4539|456|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对分布式视频编码系统中相关噪声（CN）分布难以准确模拟的问题，提出了一种CN的非参数估计方法。 根据CN分布的特点，提出CN的非参数估计方法，建立了基于最优窗宽的核密度估计-均匀分布模型（KDEUDM），比较了变换域Wyner-Ziv（TDWZ）系统中CN的参数估计法和非参数估计法所建立的噪声模型对系统性能的影响。 实验结果表明，非参数估计方法能较准确地模拟CN的分布，与参数估计法相比，用非参数估计法建立的噪声模型能使WZ帧编码在高码率下最高能节约10%的码率。 非参数估计法是TDWZ系统中有效的相关噪声估计方法。关键词：分布式视频编码;变换域Wyner-Ziv;相关噪声分布;核密度估计;噪声模型3158|243|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：结合分数阶微积分理论和对偶理论，提出了一种与分数阶ROF去噪模型等价的分数阶原始对偶模型。从理论上分析了该模型与具有鞍点结构的优化模型在结构上的相似性，从而可使用求解鞍点问题的数值算法求解该模型。 使用求解鞍点问题的基于预解式的原始对偶算法对提出模型进行求解，并采用自适应变步长迭代优化策略提高寻优效率，弥补了传统数值算法对步长要求过高的缺陷。同时论证了确保算法收敛性的参数取值范围。 实验结果表明，提出的分数阶原始对偶模型能够有效地抑制“阶梯效应”，保护纹理和细节信息，同时采用的数值算法具有较快的收敛速度。 提出了一种分数阶原始对偶去噪模型，该模型可采用一种基于预解式的原始对偶算法进行求解。实验结果表明，提出的模型能有效改善图像的视觉效果，采用的数值算法能有效快速收敛。关键词：图像去噪;变分法;分数阶梯度;鞍点问题;原始对偶;阶梯效应3515|254|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了更有效地评价各种失真类型的图像，提出了一种新颖的通用型无参考图像质量评价方法，它采取学习感知特征和空域自然统计特征相结合的方法来构建图像质量评价模型。 在提取显著分块的36个空域自然统计特征的基础上，增加基于相位一致性熵、基于相位一致性均值、梯度均值以及失真图像的熵4个感知特征，采用支持向量机回归的学习方式来构建图像特征与人的主观分数的映射关系，进而根据所提取特征预测图像质量。 在LIVE图像库上的实验结果表明，本文方法预测质量分数与人的主观分数具有较高的一致性，基本呈线性关系，鲁棒性较好，运行时间较短，综合性能较好。 本文方法预测性能较好，特征选取合理，学习方法有效。关键词：无参考图像质量评价;感知特征;统计特征;支持向量机回归3988|316|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对目前置乱度评估算法对同一图像置乱算法的评价结果存在多变性，对多个置乱算法不能同时评估的问题，提出基于层次分析法的图像置乱评估算法。 首先，计算置乱矩阵元素分布的均匀性和随机性程度，获得置乱像素位置分布的属性值，保证了同一置乱算法置乱度的恒定性。然后应用层次分析法，实现置乱度2维属性的整合和多个置乱算法的同时评估。 实验结果表明，该算法得到的置乱度只与置乱算法本身和置乱迭代次数相关，和置乱对象无关，结果具有稳定性和有效性，同时算法可给出任意数目置乱算法的置乱度排序。 本文算法实现了客观、公平、高效的图像置乱度评估，不仅有利于信息隐藏领域设计者方便快速选择合适的置乱算法，同时也为置乱算法的开发提供了有力的反馈工具。关键词：图像置乱评估;层次分析法;置乱矩阵;理想均匀分布2891|298|0更新时间：2024-05-07
图像处理和编码
- 摘要：提出结合目标预测位置的压缩跟踪算法用于提高目标跟踪的准确度。 选择随机间距稀疏Toeplitz矩阵作为投影矩阵，对原始多尺度Haar-like特征进行压缩；然后，将样本与Mean Shift算法框架下的预测位置的距离权重输入Bayes分类器，形成分类背景与目标的判别函数；最后对参数的更新方式进行优化，提出了参数自适应的学习模式。 与目前较流行的6种目标跟踪算法在20个具有挑战性的序列中进行比较，实验结果表明本文提出的算法平均跟踪成功率比压缩跟踪算法将近高27%，平均运行时间为0.15 s/帧。 本文采用结合预测位置的压缩跟踪算法，在参数更新阶段采用了非线性参数学习模式，实验结果表明结合目标预测位置的跟踪算法比一般的跟踪算法更具有鲁棒性，更能适应遮挡等情况，跟踪的效果也更加平滑。关键词：目标跟踪;投影矩阵;压缩跟踪;参数自适应3816|378|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：针对仪表、电梯等标牌上一些字符间距较小，传统分割方法分割不准确，字符识别率不高的问题，提出了一种标牌粘连字符自适应定位分割重建识别算法。 首先对标牌图像进行中值滤波、二值化等预处理；其次运用数学形态学方法对预处理后的图像进行开运算及腐蚀，将字符间一些无用的信息去掉，增大字符间距；继而通过形心算法找出每个字符的几何中心，并通过Sobel边缘检测算子根据几何中心获取每个字符边框，建立ROI（region of interest），再返回标牌原图利用已经建立的ROI从中分割字符，依据国家字符间距相关标准，在分割的每个字符后加一定像素宽的矩形间隔条后重建字符图像，再进行OCR（optical character recognition）字符识别。 经过对993块标牌进行字符识别实验，算法的识别率达到95.7%。 实验结果表明本文算法是对标牌字符识别的一种有效算法。关键词：标牌字符识别;字符分割;数学形态学;图像重建;形心算法;边缘检测3506|428|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：在运动检测中，运动物体产生的阴影常常被错误地检测为运动物体本身，为了将阴影从检测结果中消除，提出一种色度不变性和纹理不变性相结合的运动阴影检测方法。 首先从阴影的物理模型出发，直接在RGB颜色空间利用色度不变性来获得候选阴影区域，然后根据颜色信息对候选阴影区域进行分割，对每个子区域，利用一种基于局部二值模式的指标来度量其与对应背景区域的纹理相似程度，进而判断该子区域是否是阴影，从而得到最终的检测结果。 在公开测试集上的实验结果表明本文方法可以有效地检测出运动阴影，相对于几种常用的阴影检测算法具有一定的优势。 实验结果表明，在多类复杂场景中，本文方法都能有效地将运动阴影检测出来，具有较强的鲁棒性。关键词：运动物体检测;运动阴影检测;色度不变性;纹理不变性;局部二值模式3980|741|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为将流形学习有效应用于图像的降维与识别中，并消除图像的仿射变换对流形结构产生的影响，提出一种仿射不变的自适应局部线性嵌入算法。 该算法在局部线性嵌入的基础上，为适应产生各种仿射变换的图像样本，引入切线距离计算各样本之间的相似程度，以此描述样本空间中的距离，并通过图像相似度函数自适应计算样本空间中每一点的邻域数量。 实验结果表明，该算法能够构造出更合理的低维流形结构，并有效提升统计识别的正确率。 本文算法对仿射变换不敏感，表现出更强的稳健性。关键词：流形学习;局部线性嵌入;自适应;仿射不变;切线距离3226|231|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：提出了一个基于流形学习的动作识别框架，用来识别深度图像序列中的人体行为。 从Kinect设备获得的深度信息中评估出人体的关节点信息，并用相对关节点位置差作为人体特征表达。在训练阶段，利用LE（Lalpacian eigenmaps）流形学习对高维空间下的训练集进行降维，得到低维隐空间下的运动模型。在识别阶段，用最近邻差值方法将测试序列映射到低维流形空间中去，然后进行匹配计算。在匹配过程中，通过使用改进的Hausdorff距离对低维空间下测试序列和训练运动集的吻合度和相似度进行度量。 用Kinect设备捕获的数据进行了实验，取得了良好的效果；同时也在MSR Action3D数据库上进行了测试，结果表明在训练样本较多情况下，本文方法识别效果优于以往方法。 实验结果表明本文方法适用于基于深度图像序列的人体动作识别。关键词：Kinect sensor;人体动作识别;流形学习;Hausdorff距离;深度数据4522|344|0更新时间：2024-05-07
图像分析和识别
- 摘要：针对形变模型方法中模型构建的缺陷，提出一种基于压缩感知理论的快速3维人脸重建方法。 首先，利用压缩感知理论估计3维原型人脸与目标人脸的形状相似性，根据相似性对原型样本进行筛选并构建相应的形变模型；然后，利用面部特征点信息进行稀疏模型匹配，并结合径向基函数插值重建生成特定的3维人脸。 在BJUT 3维数据库和CAS-PEAL 2维数据库上的实验结果表明，该方法的重建精度和重建速度均优于经典方法，重建人脸具有较强真实感。 该方法利用压缩感知理论快速筛选原型样本构建形变模型，有效地提高了建模精度和效率；结合RBF插值的重建策略进一步提高了重建表面的平滑度。关键词：3维人脸重建;形变模型;压缩感知;径向基函数3789|460|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：为了增强压缩感知跟踪算法在复杂场景下的性能，提出一种特征选择与目标模型更新的改进跟踪算法。 本文算法包含两方面的改进，一是根据特征的正负类条件概率分布的距离选择能有效区分目标与背景的特征；二是根据当前目标与原始目标的差异自适应更新目标外观模型，使得目标遇到较大遮挡或者姿态频繁改变时目标外观模型不会被错误更新。 对于10个复杂环境下的经典视频序列，基于压缩感知的改进跟踪算法获得平均85.19%的正确跟踪率和平均13.74个像素的跟踪误差效果，在中心误差、成功率和精确度3个指标上均优于最近提出的3个代表性跟踪算法。 实验结果表明，本文新的特征选择和目标模型更新算法，既增强了压缩感知跟踪算法的鲁棒性，又加快了跟踪速度。关键词：压缩感知;目标跟踪;特征选择;目标模型更新3582|396|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：由于照相机不能采集到很宽的亮度范围，过度曝光和曝光不足现象普遍存在，尤其对于高动态（HDR）场景。图像融合技术能够解决这一问题，但是由于算法大多过于复杂，难以实现高效的处理速度，只适合对静态图像做处理。针对图像融合算法进行了多种优化，并提出使用图像融合技术来解决视频中的曝光问题。 对图像融合算法进行测试，对块融合的方法进行有效的优化来提升算法效率，并且将优化后的算法嵌入到实时监控系统中，通过曝光控制模块与融合技术相结合，实现了实时融合的视频采集系统。 对高动态场景的测试表明，视频中的每一帧均能采集到整个场景中的所有信息，并且不会存在曝光问题。 针对图像融合方法提出了多种优化和加速策略，并独创性地将其应用于实时视频采集中。实验结果表明，即使是高动态场景中，也可以将几乎所有信息都保留下来，不受曝光问题的干扰。关键词：图像融合;高动态场景;实时监控;曝光问题;优化3103|348|0更新时间：2024-05-07
图像理解和计算机视觉
- 摘要：中国水墨风格模拟是非真实感图像模拟的重要研究课题，现有的模拟算法对于边缘绘制的连贯性不足、颜色汇聚不平滑，导致效果生硬，色彩表现力不强。为此提出一种真实图像转换的方法来对图像进行水墨风格化处理。 首先利用改进的基于流的高斯差分滤波来生成边缘轮廓；接着运用各向异性Kuwahara滤波实现墨色的汇聚以及自然过渡；最后引入Perlin噪声模拟背景宣纸的褶皱感。 本文方法能够实现真实图像输入到水墨画风格图像输出的转换，处理速度快。 实验结果表明，该方法可以在不破坏原图像结构的基础上获得很好的水墨模拟效果。关键词：非真实成像;图像绘制;高斯差分滤波;Kuwahara滤波;Perlin噪声3671|462|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：对3维角色模型进行语义化检索与重组的前提是进行准确的分割和标记。针对游戏与影视中应用广泛的3维角色模型，提出一种基于结构先验知识的角色部件分割和标记方法。 总结了动画角色模型的一般性结构规则，并形式化为可以指导分割的层次化知识表达；采用区域生长法逐层剥离模型部件，在此规则下进行末端检测与边界判断，同时对部件进行语义标记。 通过描述结构规则，在两足与四足角色模型上进行分割测试，得到了适合于重组的角色部件。 与其他可标记的角色模型分割方法相比，该方法具有更好的部件化结果，以及对动画角色有良好的扩展性。关键词：动画角色;层次结构;3维模型分割;3维模型标记3032|291|0更新时间：2024-05-07
计算机图形学
- 摘要：热带气旋对我国东南沿海地区国民经济和人民生命财产威胁巨大，静止卫星云图是热带气旋实时监测的主要数据源。热带气旋在卫星云图上的纹理特征与其他云系相似度高，为气旋云系的自动准确提取带来困难。本文在矢量矩概念的基础上，提出旋转系数的概念来表征热带气旋的形态本质特征，从而实现热带气旋的自动识别。 建立了基于静止卫星图像，运用最大类间方差法确定目标云系分割阈值，结合云系面积和亮温分布特性，利用旋转系数进行热带气旋云系的自动识别。 以1211台风海葵为例，在台风生成发展期、成熟期以及消亡期内，进行了改进前后方法识别率的对比实验，统计发现改进方法的识别率分别为76%、95%、78%，均高于原始方法的59%、90%、63%。 实验结果表明，改进方法分割的热带气旋云系更为完整，对各阶段的热带气旋云系识别率均更高。关键词：热带气旋;FY-2E;大津法;旋转系数;自动识别3573|282|0更新时间：2024-05-07
- 摘要：基于非下采样Contourlet变换（NSCT）融合策略可以有效地抑制背景信息增强变化区域的信息。但是融合后图像具有复杂的统计特征，传统的基于统计特征的变化检测难以实现。基于参数化内核图割的遥感图像分割不受统计特征的限制。为此提出了一种基于NSCT融合和参数化内核图割的SAR图像无监督水灾变化检测新算法。 将均值比差异图像和对数比差异图像采用基于NSCT的融合算法进行融合，将融合后的差异图像采用参数化内核图割算法进行前景/背景的分割，得到最终的变化检测结果。 融合后的差异图像利用前两种差异图像的互补信息提高了变化检测精度。算法不受统计模型限制，不需要先验知识，适用性强。 实验结果表明，本文算法的检测精度优于传统的变化检测方法。关键词：NSCT融合;参数化内核;图割;变化检测;SAR图像2865|323|0更新时间：2024-05-07
遥感图像处理
- 摘要：由于锥形模型和方向关系矩阵模型没有很好地顾及目标的形状、大小和距离等对方向关系的影响，导致方向关系判断在许多情况下出现错误。鉴于此，通过锥形模型与方向关系矩阵模型的相互结合，提出一种复合表达模型，以克服二者的不足，从而更好地描述两目标之间的定性方向关系。 首先，利用锥形模型的锥形方向区域和方向关系矩阵模型中对应的矩形方向区域之间的几何运算，对各方向区域重新进行划分，构造出复合表达模型；然后，通过计算源目标与复合表达模型各方向区域之间的交，得到源目标相对于参考目标的定性方向关系，并将结果以矩阵的形式进行保存。 实验结果表明，复合表达模型有效地避免了锥形模型与方向关系矩阵模型存在的缺陷。 该模型能够对两目标之间的定性方向关系进行准确地描述，可以为空间推理与空间查询提供较好的支持。关键词：锥形模型;方向关系矩阵模型;方向关系;复合表达模型2784|259|0更新时间：2024-05-07
图像修复
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